用于具有機電動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛的輪定位設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的主題涉及一種車輪定位。本發(fā)明的主題尤其適用于配備有機電動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛的輪定位。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前的常規(guī)車輪定位系統(tǒng)使用附接至車輪的傳感器或探頭來測量輪和懸架的各個角度。將這些角度傳達給主系統(tǒng)，在主系統(tǒng)中使用這些角度計算車輛定位角度。在標(biāo)準(zhǔn)的常規(guī)定位器構(gòu)造中，車輪附接有四個定位探頭。每個傳感器探頭均包括兩個水平或束角測量傳感器以及兩個豎直或外傾角/俯仰傳感器。每個傳感器探頭均還包括電子元件，該電子元件用于支持整體傳感器數(shù)據(jù)獲取并與定位器控制臺、本地用戶輸入端以及用于狀態(tài)反饋、診斷和校準(zhǔn)支持的本地顯示器通信。
[0003]近年來，在一些店鋪中已經(jīng)使用計算機輔助三維(3D)機器視覺定位系統(tǒng)對汽車車輪進行定位。在這種系統(tǒng)中，一個或多個攝像頭觀察附接至車輪的靶標(biāo)，并且定位系統(tǒng)中的計算機對靶標(biāo)的圖像進行分析，以確定輪位置并根據(jù)輪位置數(shù)據(jù)確定車輪的定位。該計算機通常根據(jù)從圖像數(shù)據(jù)處理中得到的計算結(jié)果來指導(dǎo)操作者適當(dāng)?shù)卣{(diào)整輪以實現(xiàn)精確定位。該圖像處理類型的輪定位系統(tǒng)或定位器有時稱為“3D定位器”。在發(fā)明名稱為“Methodand apparatus for determining the alignment of motor vehicle wheels (石角定汽車車輪的定位的方法和設(shè)備)”的美國專利N0.5, 943, 783、發(fā)明名稱為“Method and apparatusfor calibrating cameras used in the alignment of motor vehicle wheels (對汽車車輪的定位所使用的攝像頭進行校正的方法和設(shè)備)”的美國專利N0.5，809，658、發(fā)明名稱為“Method and apparatus for determining the alignment of motor vehiclewheels (確定汽車車輪的定位的方法和設(shè)備)”的美國專利N0.5，724，743以及發(fā)明名稱為“Method and apparatus for determining the alignment of motor vehicle wheels(石角定汽車車輪的定位的方法和設(shè)備)”的美國專利N0.5，535，522中描述了涉及用于汽車定位的計算機化圖像處理的方法和設(shè)備的實例。在這些參考文獻中所描述類型的輪定位系統(tǒng)有時稱為“3D定位器”或“可視定位器”。商用車輪定位器的一個實例是可通過商業(yè)手段從實耐寶公司(Snap-on Inc)的分公司杰奔公司(John Bean Company)(阿肯色州康威市)得到的 Visualiner 3D。
[0004]作為選擇，所謂的“混合(hybrid) ”機器視覺輪定位系統(tǒng)可以包括一對被動探頭和一對主動傳感探頭。被動探頭安裝在將要被測量的車輛的第一輪對上，而主動傳感探頭安裝在車輛的第二輪對上。當(dāng)各種探頭安裝在車輛的相應(yīng)輪上時，每個被動探頭均具有靶標(biāo)，而每個主動傳感探頭均包括用于測量后傾角和外傾角的重力計以及用于產(chǎn)生包括一個被動探頭的靶標(biāo)的圖像在內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)的圖像傳感器。該系統(tǒng)還包括與至少一個主動傳感探頭相關(guān)聯(lián)的空間關(guān)系傳感器，以便當(dāng)主動傳感探頭安裝在車輪上時能測量主動傳感探頭之間的空間關(guān)系。該系統(tǒng)還包括計算機，該計算機用于處理與靶標(biāo)的觀察有關(guān)的圖像數(shù)據(jù)以及來自空間關(guān)系傳感器的位置數(shù)據(jù)以便計算車輛的至少一個測量值。
[0005]調(diào)整車前輪各自的束角的常規(guī)方法需要水平對準(zhǔn)并鎖定車輛的方向盤。該方法應(yīng)用于轉(zhuǎn)向柱上未安裝有電子傳感器的液壓機械動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及“伺服式助力轉(zhuǎn)向(servotronic) ”類型的系統(tǒng)。這種液壓機械動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)依靠通常由發(fā)動機驅(qū)動的液壓栗提供的液壓流體壓力來提供轉(zhuǎn)向輔助。
[0006]許多較新的車輛配備有使用電動機提供轉(zhuǎn)向輔助的電動助力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)。電動機受到電子控制模塊(ECM)控制，ECM接收來自例如方向盤角度傳感器、扭矩傳感器、求和傳感器及車輛速度傳感器等電子傳感器的信號。典型的EPS系統(tǒng)具有安裝在轉(zhuǎn)向柱和/或轉(zhuǎn)向機上的扭矩傳感器、扭力桿和轉(zhuǎn)向角度傳感器，以追蹤方向盤的位置并允許ECM響應(yīng)于對于動力輔助的扭矩需求。
[0007]不像液壓機械系統(tǒng)，EPS系統(tǒng)在定位調(diào)整期間對轉(zhuǎn)向齒條的運動是敏感的。轉(zhuǎn)向齒條中的任意運動對轉(zhuǎn)向軸施加旋轉(zhuǎn)，以使轉(zhuǎn)向角傳感器旋轉(zhuǎn)。如果使用方向盤保持器將方向盤保持在適當(dāng)?shù)乃轿恢锰?如在常規(guī)定位過程中那樣)，則扭矩傳感器不能夠?qū)Ρ皇┘拥凝X條運動做出響應(yīng)。結(jié)果，在轉(zhuǎn)向角傳感器和扭矩傳感器之間產(chǎn)生了同步的缺失或“差量(delta)”。對定位技術(shù)人員而言，差量是未知的。然而，ECM將識別出該差量并將該差量解釋為對扭矩輔助的需要(即，動力轉(zhuǎn)向)，并且ECM向電動機發(fā)送命令以提供將要使車輛轉(zhuǎn)向的動力輔助，這導(dǎo)致車輛的駕駛員不適宜地感知到通常與不適當(dāng)?shù)妮喍ㄎ幌嚓P(guān)的“拉引”。
[0008]對用于配備有EPS的車輛的定位設(shè)備和方法而言，存在如下一種需要:不會導(dǎo)致EPS傳感器之間的同步的缺失，因此，不需要在定位后使傳感器再次同步。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本文的教導(dǎo)通過提供不需要鎖定方向盤以將前輪定位的設(shè)備和方法來改進用于配備有EPS的車輛的常規(guī)的定位技術(shù)。
[0010]根據(jù)本公開內(nèi)容，部分地利用對配備有機電動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛的車輪進行定位的方法來得到前述和其他優(yōu)點，所述機電動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)向角傳感器、扭矩傳感器以及將所述轉(zhuǎn)向角傳感器和所述扭矩傳感器連接起來的扭力桿。所述方法包括:將所述車輛的方向盤移動至水平位置，使得基本上沒有扭矩施加在所述扭力桿上；在所述方向盤被移動至所述水平位置之后，調(diào)整所述車輛的前輪中的第一者的束角；以及在調(diào)整所述前輪中的所述第一者的束角時，如果所述方向盤已經(jīng)從所述水平位置移動了多于預(yù)定角度，則將所述方向盤基本上移回至所述水平位置，然后重調(diào)整所述前輪中的所述第一者的束角。
[0011]根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個方面，一種對配備有機電動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛的車輪進行定位的設(shè)備，所述設(shè)備包括:測量裝置，其用于確定所述車輛的前輪和后輪中的每一者的束角；以及數(shù)據(jù)處理器，其聯(lián)接至所述測量裝置。所述數(shù)據(jù)處理器具有一組指令，當(dāng)執(zhí)行所述一組指令時，使所述數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行以下步驟:根據(jù)從所述測量裝置接收到的所述后輪的束角來計算所述后輪的推力角；提示技術(shù)人員在不鎖定所述方向盤的情況下將所述車輛的方向盤移動至水平位置；根據(jù)從所述測量裝置接收到的相對于所述推力角而言的每個前輪束角來設(shè)定所述方向盤的所述水平位置；提示技術(shù)人員調(diào)整所述車輛的所述前輪中的第一者的束角；在調(diào)整所述前輪中的所述第一者的束角時，根據(jù)所述前輪中的第二者的束角變化來判斷所述方向盤是否已經(jīng)從所述水平位置移動了多于預(yù)定角度；在調(diào)整所述前輪中的所述第一者的束角時，如果所述方向盤已經(jīng)從所述水平位置移動了多于所述預(yù)定角度，則提示所述技術(shù)人員將所述方向盤基本上移回至所述水平位置，然后重調(diào)整所述前輪中的所述第一者的束角；以及在重調(diào)整所述前輪中的所述第一者的束角時，根據(jù)所述前輪中的所述第二者的束角變化來判斷所述方向盤是否已經(jīng)從所述水平位置移動了多于所述預(yù)定角度。
[0012]其他優(yōu)點和新特征一部分將會在接下來的說明中闡明并且一部分對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言在仔細(xì)閱讀了下文和附圖時將變得顯而易見的或者可以通過實例的制造或操作過程來領(lǐng)會。本文的教導(dǎo)的優(yōu)點可以通過實踐或使用所附權(quán)利要求書中具體指出的方法、設(shè)備和組合來實現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0013]參考附圖，其中，在全文中使用相同的附圖標(biāo)記表示類似的元件，在附圖中:
[0014]圖1a示出實現(xiàn)所公開的方法和圖形用戶界面的系統(tǒng)的示例性架構(gòu)。
[0015]圖1b示意性地示出將要使用所公開的方法和設(shè)備進行定位的車輛。
[0016]圖2a和圖2b是用于實現(xiàn)本公開的方法的示例性處理的流程圖。
[0017]圖3a至圖3e是根據(jù)本公開的實施例